CN112963161B - 盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，包括以下步骤：S1、安装固定工装，并将铰接油缸的销轴拆除；S2、安装固定工装，并将横摇止转销拆除；S3、将后盾固定在两侧轨道上，分别在前盾和中盾底部对称安装两个止转挡块，分别在前盾和中盾顶部安装两个止转装置；S4、安装多个液压千斤顶；S5、利用液压千斤顶将盾构机的前盾和中盾前移；S6、拆除密封压板；S7、检查内部密封结构并对失效件进行替换；S8、利用液压千斤顶将盾构机的前盾和中盾后移，并重新安装铰接油缸。本方法可在井下对盾构机进行及时的调试和维修，操作简单，安全性高，提高了铰接密封部件维修的效率，同时提升了施工安全性和工作规范性。
Description
技术领域
本发明涉及机械结构技术领域，尤其是涉及一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法。
背景技术
随着城市的发展,交通建设也在飞速的发展,在地面道路空间有限的现实情况下,地下轨道技术应运而生,同时经过时间的积累取得了长足的进步,盾构机作为地下隧道施工的主要工具,其安全性直接影响整体施工的安全和进度。盾构机由于工作环境特殊，且自身体积庞大，因此其良好的密封性是对于保证施工安全重要的条件之一。
铰接密封由一道前道橡胶密封、两道挡块、调整螺栓、压紧块以及一道紧急密封气囊组成。紧急密封气囊平时处于无气状态，不起密封作用；只有当盾构的前道橡胶密封出现问题需要更换时，紧急密封气囊才会充气将盾构铰接部位的缝隙暂时封闭起来，以防止在更换前道橡胶密封时发生漏液漏浆现象。由于紧急密封气囊的材料是橡胶，它不能承受很大的摩擦，过于剧烈的摩擦和挤压会使气囊发生破裂和泄漏；又由于其特殊的安装位置，紧急密封气囊一旦发生损坏，将难以更换与修补。
中国专利文献CN 110259462 B 记载了一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，该方法通过液压千斤顶在井下对铰接部和尾盾变形的问题进行维修处理，但是该方法仅能对部分盾构机适用，对于大型的盾构机，其设置的中盾和尾盾的距离不足，导致铰接部的维修或者相关配件的更换难度大，且存在由于没有设置止转结构，前盾和尾盾存在横摇的问题，因此在将中盾和尾盾连接时，无法保证各自的位置准确度，需要改进。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，解决盾构机铰接密封更换操作不方便，效率低，无法保证拆卸和安装时的位置精度，不能快速精准的将中盾和尾盾分离并合并，存在安全隐患的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，包括以下步骤：
S1、在位于中盾和尾盾之间的铰接部的铰接油缸上安装固定工装，并将铰接油缸的销轴拆除；
S2、在铰接部的横摇止转销上安装固定工装，并将横摇止转销拆除；
S3、将尾盾固定在两侧轨道上，分别在前盾和中盾底部对称安装两个止转挡块，分别在前盾和中盾顶部安装两个止转装置；
S4、在尾盾下方轨道两侧的始发胎架上对称安装两个液压千斤顶，在尾盾顶部安装一个液压千斤顶；
S5、利用液压千斤顶将盾构机的前盾和中盾前移，保证中盾和尾盾之间预留操作空间；
S6、在中盾和铰接部之间搭制作业平台，并拆除密封压板；
S7、检查内部密封结构并对失效件进行替换；
S8、利用液压千斤顶将盾构机的前盾和中盾后移，对准横摇止转销，并重新安装铰接油缸。
优选方案中，所述S5中确保前方无干涉，保证移动的平稳，并对原始凹槽位置进行追加凿除，预留铰接密封更换空间。
优选方案中，所述S4-S5之间还包括对管路做好标识，然后断开推进和铰接系统管线，并使用堵头对管路和接头进行密封。
优选方案中，所述S2中固定工装包括相对设置的两个支撑单元，两个支撑单元顶部可拆卸的连接有连接板，连接板中间设有第二通孔，第二通孔内穿设有螺杆（9），螺杆的一端安装有固定板，连接板两侧相对设置有第三腰圆孔；
支撑单元包括固定部和调整部，固定部包括第一横板和第一竖板，第一横板设有第一腰圆孔，第一横板包括第一连接部和第一卡接部，第一连接部和第一横板连接，第一卡接部外侧面向远离第一横板的方向倾斜，第一卡接部外侧面均匀分布有多个第一卡齿，第一卡接部还穿设有多个第一通孔，调整部包括第二横板和第二竖板，第二横板设有第四通孔，第二横板 包括第二连接部和第二卡接部，第二连接部和第二横板连接，第二卡接部外侧面向远离第二横板的方向倾斜，第二卡接部外侧面均匀分布有多个第二卡齿，第二卡齿外形和第一卡齿相匹配，第二卡接部还穿设有第三腰圆孔，第三腰圆孔尺寸和第一通孔直径相匹配。
优选方案中，所述S3中止转装置包括多个支撑块，支撑块上设有限位杆，支撑块上设有第三通孔，限位杆穿设在多个第三通孔内。
优选方案中，所述S5-S6之间还包括对原凹槽位置追加凿除。
优选方案中，所述S4中液压千斤顶的顶杆和中盾连接。
优选方案中，所述S8后拆除液压千斤顶和止转装置。
优选方案中，所述S7在铰接密封更换的过程中，在井口上方铺设油布，防止有异物落入铰接密封处。
优选方案中，所述S7操作完成后对断开位置密封进行硫化处理，前后两处铰接密封硫化对接处错开。
本发明一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法带来的有益效果是：
1）位置精度准确性高：通过设置的止转挡块和止转装置能够将前盾和中盾牢固的连接和同步，同时和铰接部及尾盾之间保持良好的直线度，避免了由于执行机构在驱动过程中受力不均匀导致前盾和中盾偏位的问题；
2）高效性：通过设计的固定工装能满足不同部位的铰接拆卸，固定工装通用性高，且易于使用和携带，根据需要随时进行组装调整；
3）经济性：直接在井内对铰接油缸的密封部位进行维修和更换，大大缩短了停工的时间，提高了盾构机的有效工作效率，且节省了通常将盾构机拆分后吊装到井上维修的人力物力财力，减少了二次调试的难度，缩短了二次调试的时间；
4）安全性：将液压千斤顶安装在铰接部和尾盾，可以方便的调节，由于铰接部和尾盾处的结果强度和刚性可以及时调整，因此降低了拆卸维修的难度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明整体示意图；
图2是本发明铰接油缸连接示意图；
图3是本发明固定工装整体示意图；
图4是本发明固定工装正视示意图；
图5是本发明固定工装左视示意图；
图6是本发明D处放大示意图；
图7是本发明调整部整体示意图。
图中：前盾A；中盾B；尾盾C；铰接部T1；铰接油缸1；固定工装2；横摇止转销3；止转挡块4；止转装置5；支撑块501；第三通孔502；限位杆503；液压千斤顶6；支撑单元7；连接板8；第二通孔801；第三腰圆孔802；螺杆9；固定板10；固定部11；第一横板1101；和第一竖板1102；第一腰圆孔1103；第一连接部1104；第一卡接部1105；第一卡齿1106；第一通孔1107；调整部12；第二横板1201；第二竖板1202；第四通孔1203；第二连接部1204；第二卡接部1205；第二卡齿1206；第三腰圆孔1207。
具体实施方式
实施例1
如图1~7所示，一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：包括以下步骤：
S1、在位于中盾B和尾盾C之间的铰接部T1的铰接油缸1上安装固定工装2，并将铰接油缸1的销轴101拆除；
S2、在铰接部T1的横摇止转销3上安装固定工装2，并将横摇止转销3拆除；
S3、将尾盾C固定在两侧轨道上，分别在前盾A和中盾B底部对称安装两个止转挡块4，分别在前盾A和中盾B顶部安装两个止转装置5；
S4、在尾盾C下方轨道两侧的始发胎架上对称安装两个液压千斤顶6，在尾盾C顶部安装一个液压千斤顶6；
S5、利用液压千斤顶将盾构机的前盾A和中盾B前移，保证中盾B和尾盾C之间预留操作空间；
S6、在中盾B和铰接部T1之间搭制作业平台，并拆除密封压板；
S7、检查内部密封结构并对失效件进行替换；
S8、利用液压千斤顶将盾构机的前盾A和中盾B后移，对准横摇止转销，并重新安装铰接油缸。由此结构，以使得处于前方的前盾A和中盾B与尾盾C分离，前盾A和中盾B整体迁移560mm，保证中盾B和尾盾C之间腾出铰接密封的操作空间，进而在井下高效完成铰接密封处的维修和更换。
优选方案中，所述S5中确保前方无干涉，保证移动的平稳，并对原始凹槽位置进行追加凿除，预留铰接密封更换空间。由此结构，在始发胎架前侧位置如遇空间不足时，需追加制作；始发胎架与铰接部T1铰接密封干涉时，在保证结构强度的前提下需对始发胎架筋板割除。
优选方案中，所述S4-S5之间还包括对管路做好标识，然后断开推进和铰接系统管线，并使用堵头对管路和接头进行密封。并拆除铰接形成传感器，铰接油缸1上安装固定工装2，并将其固定在中盾B内，防止铰接部T1移动后，铰接油缸倾倒。由此结构，以使得易于拆卸后的重新安装，保证各线路对接准确。
优选方案中，所述S2中固定工装2包括相对设置的两个支撑单元7，两个支撑单元7顶部可拆卸的连接有连接板8，连接板8中间设有第二通孔801，第二通孔801内穿设有螺杆9，螺杆9的一端安装有固定板10，连接板8两侧相对设置有第三腰圆孔802；
支撑单元7包括固定部11和调整部12，固定部11包括第一横板1101和第一竖板1102，第一横板1101设有第一腰圆孔1103，第一横板1101包括第一连接部1104和第一卡接部1105，第一连接部1104和第一横板1101连接，第一卡接部1105外侧面向远离第一横板1101的方向倾斜，第一卡接部1105外侧面均匀分布有多个第一卡齿1106，第一卡接部1105还穿设有多个第一通孔1107，调整部12包括第二横板1201和第二竖板1202，第二横板1201设有第四通孔1203，第二横板1201 包括第二连接部1204和第二卡接部1205，第二连接部1204和第二横板1201连接，第二卡接部1205外侧面向远离第二横板1201的方向倾斜，第二卡接部1205外侧面均匀分布有多个第二卡齿1206，第二卡齿1206外形和第一卡齿1106相匹配，第二卡接部1205还穿设有第三腰圆孔1207，第三腰圆孔1207尺寸和第一通孔1107直径相匹配。由此结构，可以方便的从铰接部T1处拆卸铰接油缸1。
优选方案中，所述S3中止转装置5包括多个支撑块501，支撑块501上设有限位杆503，支撑块501上设有第三通孔502，限位杆503穿设在多个第三通孔502内。由此结构，以使得防止横摇，保证前盾A和中盾B保持同步，同时保证位置准确。
优选方案中，所述S5-S6之间还包括对原凹槽位置追加凿除。
优选方案中，所述S4中液压千斤顶的顶杆和中盾B连接。由此结构，以使得液压千斤顶的顶杆能驱动中盾B和前盾A移动560mm。
优选方案中，所述S8后拆除液压千斤顶和止转装置5。
优选方案中，所述S7在铰接密封更换的过程中，在井口上方铺设油布，防止有异物落入铰接密封处。对铰接压板做好标记，并补齐缺失损坏的铰接压板，由此结构，使得铰接密封良好。
优选方案中，所述S7操作完成后对断开位置密封进行硫化处理，前后两处铰接密封硫化对接处错开。由此结构，以使得密封效果得到保证。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：包括以下步骤：
S1、在位于中盾（B）和尾盾（C）之间的铰接部（T1）的铰接油缸（1）上安装固定工装（2），并将铰接油缸（1）的销轴（101）拆除；
S2、在铰接部（T1）的横摇止转销（3）上安装固定工装（2），并将横摇止转销（3）拆除；
S3、将尾盾（C）固定在两侧轨道上，分别在前盾（A）和中盾（B）底部对称安装两个止转挡块（4），分别在前盾（A）和中盾（B）顶部安装两个止转装置（5）；
S4、在尾盾（C）下方轨道两侧的始发胎架上对称安装两个液压千斤顶（6），在尾盾（C）顶部安装一个液压千斤顶（6）；
S5、利用液压千斤顶将盾构机的前盾（A）和中盾（B）前移，保证中盾（B）和尾盾（C）之间预留操作空间；
S6、在中盾（B）和铰接部（T1）之间搭制作业平台，并拆除密封压板；
S7、检查内部密封结构并对失效件进行替换；
S8、利用液压千斤顶将盾构机的前盾（A）和中盾（B）后移，对准横摇止转销，并重新安装铰接油缸；
所述S2中固定工装（2）包括相对设置的两个支撑单元（7），两个支撑单元（7）顶部可拆卸的连接有连接板（8），连接板（8）中间设有第二通孔（801），第二通孔（801）内穿设有螺杆（9），螺杆（9）的一端安装有固定板（10），连接板（8）两侧相对设置有第三腰圆孔（802）；
支撑单元（7）包括固定部（11）和调整部（12），固定部（11）包括第一横板（1101）和第一竖板（1102），第一横板（1101）设有第一腰圆孔（1103），第一横板（1101）包括第一连接部（1104）和第一卡接部（1105），第一连接部（1104）和第一横板（1101）连接，第一卡接部（1105）外侧面向远离第一横板（1101）的方向倾斜，第一卡接部（1105）外侧面均匀分布有多个第一卡齿（1106），第一卡接部（1105）还穿设有多个第一通孔（1107），调整部（12）包括第二横板（1201）和第二竖板（1202），第二横板（1201）设有第四通孔（1203），第二横板（1201）包括第二连接部（1204）和第二卡接部（1205），第二连接部（1204）和第二横板（1201）连接，第二卡接部（1205）外侧面向远离第二横板（1201）的方向倾斜，第二卡接部（1205）外侧面均匀分布有多个第二卡齿（1206），第二卡齿（1206）外形和第一卡齿（1106）相匹配，第二卡接部（1205）还穿设有第三腰圆孔（1207），第三腰圆孔（1207）尺寸和第一通孔（1107）直径相匹配。
2.根据权利要求1所述一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：所述S5中确保前方无干涉，保证移动的平稳，并对原始凹槽位置进行追加凿除，预留铰接密封更换空间。
3.根据权利要求1所述一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：所述S4-S5之间还包括对管路做好标识，然后断开推进和铰接系统管线，并使用堵头对管路和接头进行密封。
4.根据权利要求1所述一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：所述S3中止转装置（5）包括多个支撑块（501），支撑块（501）上设有限位杆（503），支撑块（501）中间设有第三通孔（502），限位杆（503）穿设在多个第三通孔（502）内。
5.根据权利要求1所述一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：所述S5-S6之间还包括对原凹槽位置追加凿除。
6.根据权利要求1所述一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：所述S4中液压千斤顶的顶杆和中盾（B）连接。
7.根据权利要求1所述一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：所述S8后拆除液压千斤顶和止转装置（5）。
8.根据权利要求1所述一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：所述S7在铰接密封更换的过程中，在井口上方铺设油布，防止有异物落入铰接密封处。
9.根据权利要求8所述一种盾构机在工作井内维修铰接密封结构的方法，其特征是：所述S7操作完成后对断开位置密封进行硫化处理，前后两处铰接密封硫化对接处错开。
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